[發明專利]一種基于混合策略的快速序貫故障診斷方法

有效

• 申請號: 202110654918.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113391938B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 劉震;汪靜元;陳嘯午;楊成林;龍兵;周秀云
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07;G06F11/36;G06K9/62
• 代理公司: 四川鼎韜律師事務所 51332
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種基于混合策略的快速序貫故障診斷方法，先構建待測系統的故障測試模型，然后基于故障測試模型，通過樣本模擬獲得預測函數及切換比較矩陣，從而得到待測系統內部故障狀態與系統中測點輸出的關系，最后根據當前節點的規模選擇使用由上而下或由下而上算法完成待測系統的實時故障診斷。

技術領域

本發明屬于故障診斷技術領域，更為具體地講，涉及一種基于混合策略的快速序貫故障診斷方法。

背景技術

隨著信息技術的日益發展，復雜裝備系統內部模塊設計日趨復雜，及時準確地確定各部件狀態并隔離內部故障可以確保裝備可靠運行。如何設計高效的故障診斷方案已成為復雜裝備系統設計領域的研究熱點之一。

然而隨著大型裝備系統復雜性上升，維修成本不斷提高，當系統發生故障時，難以快速對系統進行故障診斷與定位，因此在系統設計階段就應當考慮可測試性問題，以便能及時準確地確定系統狀態，隔離系統內部故障。

現有的測試性設計方法中，序貫測試基于初步設計中給出的信號流圖和相關性模型描述的電路關系，給出測試序列測試方法，減小測試產生的代價，可以有效地提高后期設計和驗證評估的效率，因此，該技術被廣泛應用于復雜裝備系統的可測性設計。

對于序貫測試最優解的搜索問題在近幾十年一直為該領域的熱點問題。近年來，由上而下的啟發式搜索備受關注。該方法基于故障模糊集和測點信息的邏輯關系生成隔離各個故障的決策樹模型，極大地提高了故障診斷的效率。然而，由于啟發式搜索算法在各個測點啟發值相近時復雜度極高，造成實際應用中的局限性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于混合策略的快速序貫故障診斷方法，通過選擇使用由上而下/由下而上的搜索算法，減少搜索次數，從而能夠快速生成最優測試序列，進而能夠快速實現故障隔離。

為實現上述發明目的，本發明一種基于混合策略的快速序貫故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、構建故障測試模型H；

H＝{S,T,D,P,C}

其中，S表示待測系統出現的各種故障集，S＝{s₁,s₂,…,s_i,…,s_m}，s_i表示第i種故障；T表示待測系統的所有可用測點集，T＝{t₁,t₂,…,t_j,…,t_n}，t_j表示第j個可用測點；P表示待測系統發生某個故障的先驗概率集，P＝{p₁,p₂,…,p_i,…,p_m}，p_i表示出現故障s_i的先驗概率；C表示與T對應的測試代價集，C＝{c₁,c₂,…,c_j,…,c_n}，c_j表示測試t_j的代價；D為故障依賴矩陣，具體表示為：

其中，d_ij表示故障s_i在可用測點t_j下的測試信息，d_ij＝0或d_ij＝1，當d_ij＝0時，表示待測系統中發生故障s_i時不能通過可用測點t_j檢測出來；當d_ij＝1時，表示待測系統中發生故障s_i時能夠通過可用測點t_j檢測出來；

(2)、訓練預測函數及計算切換比較矩陣B；

(2.1)、生成樣本序列表示規模大小為i×j的第k個樣本，樣本序列H的長度為N，N＝ρ·m·n，ρ為生成系數；